基于設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的醫(yī)療設(shè)備維修策略研究

楊林，王菁菁，胡海洋，陸陽(yáng)，林小波

（蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院，江蘇 蘇州 215000）

醫(yī)療設(shè)備作為最能體現(xiàn)當(dāng)前生物醫(yī)藥、電子工程、機(jī)械等前沿學(xué)科發(fā)展水平的載體之一，逐漸成為醫(yī)院開展醫(yī)療、教學(xué)及科研等工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)也是醫(yī)院現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。隨著醫(yī)療設(shè)備的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化醫(yī)院尤其是大型三甲醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備資產(chǎn)總額也在不斷增加，醫(yī)療設(shè)備的維修維護(hù)費(fèi)用也日益增長(zhǎng)。近年來，醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備數(shù)量、種類的增速過快，以往的管理模式及維修策略選擇的弊端開始暴露，探索新的醫(yī)療設(shè)備維修管理方法勢(shì)在必行。

1 醫(yī)療設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命模型原理及方法

1.1 醫(yī)療設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的概念

設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命，又稱設(shè)備最佳經(jīng)濟(jì)使用年限，它與有形磨損和無形磨損均有關(guān)。具體為設(shè)備從投入使用開始，到因繼續(xù)使用在經(jīng)濟(jì)上不合理而被更新所經(jīng)歷的時(shí)間。它是從費(fèi)用的角度（即經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)或者成本觀點(diǎn)）確定設(shè)備更新的最佳時(shí)刻，本質(zhì)上就是在設(shè)備的自然壽命和技術(shù)壽命內(nèi)，在滿足經(jīng)濟(jì)效益最大化或經(jīng)濟(jì)效益超過某一設(shè)定目標(biāo)的條件下，其還應(yīng)該繼續(xù)使用（維護(hù)）的時(shí)間。

1.2 設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命模型

本文從設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的視角，以年均總成本費(fèi)用AC最小為目標(biāo)函數(shù)對(duì)醫(yī)療設(shè)備維修策略進(jìn)行分析和研究。一臺(tái)醫(yī)療設(shè)備的年均總成本費(fèi)用AC主要由3個(gè)部分組成：

（1）年均運(yùn)行費(fèi)用OC。主要由能耗成本、維護(hù)成本、定期檢修成本等構(gòu)成，會(huì)隨者設(shè)備服役時(shí)間增加而增加，故在此將年劣化值看作是等額的，則年均運(yùn)行成本OC為：

其中，C0是基礎(chǔ)運(yùn)行成本，α是等額劣化值。

（2）年均設(shè)備購(gòu)買費(fèi)用IC。年均設(shè)備購(gòu)買費(fèi)用會(huì)隨設(shè)備服役時(shí)間的增加而減小，則年均設(shè)備購(gòu)買費(fèi)用為：

其中，K0是設(shè)備原值，KLn是第n年的設(shè)備殘值。

（3）年均故障損失費(fèi)用FC。年均故障損失費(fèi)用是因設(shè)備發(fā)生故障而對(duì)醫(yī)院科室正常運(yùn)作產(chǎn)生的不良影響，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。因此，年均故障損失費(fèi)用FC與設(shè)備保持運(yùn)作量和設(shè)備的故障率有關(guān)：

其中，Q是設(shè)備保持運(yùn)作量，T是運(yùn)作時(shí)間，f是設(shè)備故障發(fā)生頻率，CP是單位時(shí)間的折舊費(fèi)用，Cf是設(shè)備故障的平均維修費(fèi)用。

故，如果忽略資金時(shí)間價(jià)值，年均總成本費(fèi)用AC為：AC=OC+IC+FC。如果加入資金時(shí)間價(jià)值，以i為年利率，年均總成本費(fèi)用AC為：

其中，n是設(shè)備服役年限，有n≥1。A是年等效價(jià)值，P是現(xiàn)值。設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命是能夠使AC取最小值的n*，即：

所以，最小年均總成本費(fèi)用ACmin為：

從設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命原理的角度考慮，判斷一臺(tái)醫(yī)療設(shè)備是否具備維修價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)濟(jì)壽命，當(dāng)該設(shè)備超出其經(jīng)濟(jì)壽命，則采取更換策略；否則，應(yīng)繼續(xù)比較設(shè)備年均總成本費(fèi)用的最小值（ACmin）來確定具體的維修策略。

當(dāng)設(shè)備未超過經(jīng)濟(jì)壽命的情況時(shí)，則需要更換設(shè)備，否則，設(shè)備應(yīng)采取維修的處理方式。當(dāng)設(shè)備確定要維修時(shí)，需要根據(jù)計(jì)算各個(gè)維修方式的值，最終選取AC值最小的維修方式作為最終的選擇。

2 算例分析

2.1 設(shè)備維修、更換算例

表1是兩組關(guān)于判斷醫(yī)療設(shè)備是否需要更換的典型數(shù)據(jù)，設(shè)備1和設(shè)備2均在醫(yī)院運(yùn)行5年以上。

表1 2臺(tái)醫(yī)療設(shè)備維修策略經(jīng)濟(jì)型分析

根據(jù)表格數(shù)據(jù)，通過公式（5）計(jì)算可以得出設(shè)備1的經(jīng)濟(jì)壽命n*為9年，最小年總成本費(fèi)用ACmin約為6.5萬元，結(jié)合其運(yùn)行了6年，小于經(jīng)濟(jì)壽命n*的9年，所以該設(shè)備不需要更換。維修后的設(shè)備年均最小總成本費(fèi)用ACrpmin為61506元，滿足ACrpmin＜ACmin的條件，由于該設(shè)備仍具有維修價(jià)值且維修成本較低，故根據(jù)對(duì)設(shè)備1的分析，應(yīng)采取維修的方案更合理。

同理，對(duì)于設(shè)備2，我們可以得出該設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命n*為11年，最小年總成本費(fèi)用ACmin約為23769元，結(jié)合其運(yùn)行年限為10年，小于經(jīng)濟(jì)壽命n*的11年，此時(shí)結(jié)論為應(yīng)采取維修方案。又因維修后的設(shè)備年均最小總成本費(fèi)用ACrpmin為26193元，高于最小年總成本費(fèi)用ACmin，該設(shè)備的維修成本較高，維修后的設(shè)備難以達(dá)到較好水平，使得維修后的設(shè)備處在高運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)又不具備較高的經(jīng)濟(jì)效益，故設(shè)備2的最終方案應(yīng)是更換。

單一的分析結(jié)果并不能最終決定維修策略，更多仍是從維修后的經(jīng)濟(jì)效益、維修成本等方面具體分析。由于多數(shù)醫(yī)療設(shè)備的價(jià)格較高，導(dǎo)致醫(yī)療設(shè)備的購(gòu)置成本遠(yuǎn)高于維修成本，所以設(shè)備更換的策略一般不會(huì)優(yōu)先考慮。只有在維修后的設(shè)備無法達(dá)到故障前的水平，且因此造成的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)效益以及購(gòu)置新設(shè)備成本時(shí)，才優(yōu)先考慮更換策略。

2.2 設(shè)備維修策略選擇算例

一臺(tái)醫(yī)療設(shè)備在整個(gè)生命周期內(nèi)的維修方式并不是一成不變的，而是根據(jù)具體情況傾向于選擇低成本、高效率的維修方式。表2是某超聲設(shè)備在多種維修方式下的相關(guān)數(shù)據(jù)。

表2 某超聲設(shè)備的維修策略分析

表中列舉了某超聲設(shè)備在10年使用年限內(nèi)，常見的4種維修方式以及1種“合理模式”在設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命模型下的分析數(shù)據(jù)。其中，“當(dāng)前模式”是指我院當(dāng)前醫(yī)院設(shè)備所采取的混合型維修模式。由于在簽訂設(shè)備采購(gòu)合同時(shí)會(huì)包含設(shè)備原廠保修協(xié)議，所以設(shè)備投入使用的前3年基本會(huì)采取“原廠保修”的方式。而原廠保修到期后，考慮到原廠保修的價(jià)格普遍較高且多數(shù)第三方服務(wù)方具備提供與原廠匹配服務(wù)質(zhì)量的能力，綜合維修成本、停工成本等因素選擇第三方的報(bào)修服務(wù)。設(shè)備服役年限超過7年后，由于配件老化、停工成本的劇增，設(shè)備進(jìn)入更換前的緩沖期，選擇醫(yī)院自修的方式。這是目前多數(shù)醫(yī)院采用的維修方式。

根據(jù)公式（5）計(jì)算可以得出，采取各個(gè)維修方式的維修后設(shè)備年均總成本費(fèi)用ACrp依次為26.6、26.45、38、35.82和24.15。其中，ACrp最低的“合理模式”是根據(jù)設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命以及設(shè)備運(yùn)行情況制定的理想醫(yī)療設(shè)備維修策略。醫(yī)療設(shè)備在裝機(jī)使用初期，設(shè)備的故障率較低，采取醫(yī)院自修的方式往往更加合理，而設(shè)備運(yùn)行中期理論上是故障的高發(fā)期，故此時(shí)采取廠家保修的方式能收到更好的維修效果。同樣，設(shè)備使用后期，采取醫(yī)院自修的維修方式更符合實(shí)際情況。

3 結(jié)語(yǔ)

本文從設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的角度出發(fā)，通過對(duì)醫(yī)療設(shè)備維修策略的制定方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，形成了一套關(guān)于制定醫(yī)療設(shè)備維修策略的理論框架。通過兩項(xiàng)經(jīng)典算例驗(yàn)證了該理論框架的準(zhǔn)確性和合理性，同時(shí)也驗(yàn)證了一種理想維修策略的合理性。但由于在理論框架內(nèi)沒有考慮設(shè)備故障概率和設(shè)備折舊劣化等因素，該理論模型的在精確性和全面性等方面仍有較大的提升空間。